Durant les últimes dècades, Ethernet Technology ha estat un canviador de jocs per a les indústries en diverses àrees, des dels primers dies de les xarxes de l’àrea local, fins a les xarxes de banda ampla posteriors, fins a Internet d’avui. I ara, els components clau de la tecnologia Ethernet s’estan utilitzant a les barres de control industrial, impulsant l’evolució i l’evolució de tot l’ecosistema de fabricació.
De fet, la tecnologia tradicional Ethernet i el protocol TCP/IP s’han utilitzat durant molts anys a la indústria de la fabricació per a sistemes d’informació i sistemes d’informació de xarxes d’empreses i botigues de botiga per a operacions de producció, però rarament per a la interacció i la comunicació de dades i informació de control Dins de màquines i línies de producció reals.
El propi controlador de la màquina (per exemple, PLC, IPC ...) i la seva connexió amb l'actuador (per exemple, unitat, motor ...). etc.) i la seva interacció amb els actuadors (per exemple, unitats, motors ...) La comunicació entre el propi controlador de la màquina (per exemple, PLC, IPC, etc.) i els seus actuadors (per exemple, unitats, motors ...) i els sensors sempre requereix el Ús d’un bus de control de camp determinista. Utilitzant el protocol tradicional TCP/IP, els requisits deterministes en temps real per a la comunicació del control de la màquina als sensors i els actuadors no es poden realitzar i complir, de manera que no és adequat per utilitzar-lo com a bus de capa de control per a equips industrials.
Tanmateix, a la indústria de la fabricació d’equips, els constructors de màquines (per exemple, els que construeixen màquines CNC, dispositius semiconductors ...) estan veient la reutilització de TCP/IP com a bus de capa de control. No obstant això, els constructors de màquines de la indústria de la fabricació d'equips (per exemple, les que fan màquines CNC, equips de semiconductors, ...) Vegeu el valor en la reutilització de components de maquinari en una configuració de xarxa basada en TCP/IP. Això es deu al fet que el creixement explosiu d’Internet ha creat un estàndard tècnic àmpliament comú per als components de comunicació Ethernet (per exemple, targetes, cables, connectors ...). Com que el creixement explosiu d’Internet ha creat un estàndard tècnic àmpliament comú per als components de comunicació Ethernet (per exemple Una fracció o fins i tot unes dècimes del cost dels cables tradicionals de camp de camp industrial i targetes d’adquisició de dades (targetes DAQ). Com a resultat, la reutilització d’aquest tipus de maquinari Ethernet ajudarà les organitzacions a aconseguir un estalvi econòmic important en comparació amb les configuracions tradicionals de camp de camp dedicades a la indústria.
L’impacte econòmic d’utilitzar Ethernet com a barc de camp és indiscutible, ja que els components Ethernet poden ajudar a provocar una reducció significativa del cost del sistema, alhora que és molt versàtil.
Per exemple, amb un camp de camp propietària, un fabricant de robots hauria de comprar els components del sistema O&C sencers d’un proveïdor únic: targetes d’E/S especialitzades, servo -conductes, motors, cables cars, connectors ... etc. etc.
Amb protocols de comunicació basats en Ethernet estàndard, les targetes d'E/S es poden substituir per interfícies genèriques Ethernet, els cables de bus dedicats es poden substituir per cables genèrics CAT5 (categoria 5 Twisted PAR La xarxa de xarxa admet diversos proveïdors.
Al mateix temps, la connexió dels components del sistema de màquines mitjançant Ethernet també serà més fàcil. Per exemple, l’ús de cables genèrics CAT5, similar als que s’utilitzen per a ordinadors de casa/oficina de xarxa, facilitarà la gestió i el manteniment d’equips que l’ús de cables complexos i especialitzats de comunicació de bus per a controladors de dispositius i components elèctrics. Aquests són només alguns dels beneficis econòmics de la tecnologia Ethernet.
La indústria es va adonar ràpidament que, mentre que els protocols TCP/UDP/IP no podien proporcionar la resposta determinista en temps real requerides pels sistemes de control industrial, el maquinari Ethernet omnipresent i de baix cost, incloses les targetes d’interfície de xarxa (NICS) i els cables Ethernet CAT5 S'utilitza per proporcionar la infraestructura necessària per a la xarxa de sistemes de control industrial, inclòs l'ús de cables i NIC de Ethernet, i l'ús de cables CAT5 Per a la xarxa de sistemes de control industrial. No obstant això, es pot utilitzar en sistemes d’equips industrials per ajudar a proporcionar la resposta en temps real necessària per a les aplicacions de control per a les aplicacions de control.
El que cal és un nou protocol de comunicació en temps real que utilitza la capa física del maquinari d’Eternet, però també permet al controlador del dispositiu connectar-se i comunicar-se amb tots els sensors i actuadors del dispositiu amb certesa en temps real.
Des del començament del segle, els principals fabricants d’automatització industrial han introduït almenys cinc protocols de comunicació Ethernet industrial en temps real, com Ethernet/IP, EtherCAT, PowerLink, Profinet i SERCOS III ... per citar-ne alguns. ... i així successivament. Tots es promouen com a "estàndards", afirmant reutilitzar protocols Ethernet o maquinari Ethernet i prometent reduir el cost de la creació de sistemes de control en temps real per a equips.
Una de les raons principals de l’aparició de tants “estàndards potencials” és que cadascun té un enfocament tècnic distintament diferent per reutilitzar components de maquinari Ethernet (per exemple, targetes d’interfície de xarxa i cables CAT5), que no només redueix dramàticament el cost de l’equip i millora el rendiment de la màquina, però també permet la transmissió i la interacció d’informació i dades d’una manera que admet el control en temps real. Transmissió i interacció per donar suport a les aplicacions deterministes en temps real.
Potser un altre motiu de la convivència de diversos protocols Ethernet potencials potencials és que aquests principals venedors d’automatització industrial estan intentant utilitzar la tecnologia Ethernet per estalviar en el cost global de les seves solucions del sistema. En ampliar els seus "estàndards" de producte a Ethernet, els clients obtenen algun avantatge i valor de la tecnologia Ethernet, però a la llarga es mantenen bloquejades a la xarxa propietària del fabricant.
A més, l’aparició de nous protocols ajuda els usuaris a utilitzar la tecnologia Ethernet a superar el rendiment i el cost existents dels seus equips. Al mateix temps, els constructors de màquines que adopten l’estàndard de camp de camp Ethernet en temps real adequat també podran obtenir un avantatge competitiu molt significatiu en termes de preu/rendiment en comparació amb qualsevol altre tipus de camp industrial tradicional.
Tanmateix, potser això no és tan important per als constructors de màquines i els usuaris d’equips, perquè després de tots aquests anys de promoció i popularització de les tecnologies i productes industrials Ethernet, el repte per als usuaris ja no és triar entre autobusos de control industrial tradicionals i Ethernet industrial, Però per enfrontar -se a la ferotge competència entre massa protocols i estàndards industrials Ethernet en un mercat complex i concorregut. En lloc d'això, en un mercat complex i concorregut, amb tants protocols Ethernet industrials "estàndards" que competeixen entre ells i oferint valors i avantatges diferents, és difícil saber quins "estàndard" són els més adequats. L’adopció d’un protocol equivocat (inadequat) com a estàndard pot suposar costos innecessaris i sacrificar avantatges competitius a causa d’un rendiment reduït.
En totes les discussions sobre Ethernet en temps real industrial, hi ha alguns fets aparentment simples que sovint es passen per alt. L’elecció d’un estàndard de protocol de xarxa no es tracta només d’especificacions i atributs tècnics durs, com ara el rendiment i la taxa de transmissió ... També ha d’incloure mètriques i paràmetres suaus de l’experiència de l’aplicació, com ara la facilitat d’ús, l’obertura, la independència, el risc Evitació, coherència, interoperabilitat, disponibilitat a llarg termini i característiques de distribució del sistema .... Aquests factors, quan es combinen, determinen si un protocol o un "estàndard" serà reconegut pels usuaris o es generalitzaran al mercat.